Starship vs Saturn V : comparaison de la capacité des fusées

L’exploration de la Lune fut sans aucun doute l’une des plus grandes réussites de la course à l’espace du XXe siècle. Mais l’histoire avance à grands pas et aujourd’hui, au XXIe siècle, nous sommes déterminés à construire une base sur la Lune et à l’utiliser pour d’autres vols vers Mars. Et la NASA ne le fera plus seule : aujourd’hui, l’agence s’appuiera sur des entreprises privées pour atteindre ses objectifs ambitieux.

À la fin des années 1960 et au début des années 1970, Saturn V était la fusée la plus avancée jamais construite : elle a accompli avec succès les 13 missions, transportant en toute sécurité un total de 24 astronautes vers leur destination. Aujourd’hui, la majeure partie du « gros travail » reviendra au Starship (SN) de SpaceX. Il est donc logique de faire une comparaison rapide entre Starship et Saturn V pour voir comment tout a commencé et jusqu'où nous avons déjà progressé.

Comparaison du vaisseau spatial Saturn V : taille et hauteur

Même si six décennies de progrès technologiques séparent ces deux fusées, les tailles de Starship et de Saturn V sont très similaires, même si le nouveau vaisseau spatial, conçu pour transporter des charges utiles plus importantes, est censé être plus grand. À quel point Starship est-il plus grand que Saturn V ? Il est 9,4 m plus haut mais 1,1 m de diamètre plus petit, Saturne mesurant 110,6 m de haut et 10,1 m de large, tandis que Starship mesure 120 m de haut et 9 m de large.

Cependant, ces deux transporteurs sont construits à partir de matériaux différents. La célèbre fusée Apollo est beaucoup plus légère que le lanceur du XXIe siècle – avec respectivement 190 000 kg contre 330 000 kg. Puisque Saturn V n’était pas une fusée réutilisable, les ingénieurs de la NASA ont opté pour des matériaux légers et jetables : l’aluminium, l’amiante et le titane. Le nouveau lanceur Starship sera entièrement réutilisable, SpaceX le construit donc en acier inoxydable.

Vaisseau spatial contre Saturn V Power

Comme on pouvait s’y attendre, le nouveau transporteur est plus puissant que le vétéran Apollo. En fait, seul l’étage booster SN génère presque deux fois plus de poussée que les trois étages Saturn réunis. Le premier étage de propulsion de la fusée de la NASA était équipé de dix moteurs pouvant générer une poussée de 33 000 kN. Combiné avec les deux étages supplémentaires, Saturn V pourrait générer jusqu'à 40 000 kN. Le premier étage de surpression du Starship compte à lui seul 33 moteurs générant plus de 75,00 kN. Alors, combien de fusées Starship possède-t-il ? Plus précisément, des étages de fusée ? Seulement deux, mais c’est déjà suffisant pour surpasser la technologie du XXe siècle.

Bien entendu, compte tenu de la différence de poids, le Starship a besoin de bien plus de poussée pour décoller. Cela entraîne à son tour une consommation de carburant plus élevée au seul décollage, mais SpaceX prévoit également de réutiliser tous ses étages, c'est-à-dire de les ramener sur Terre. C’est pourquoi le nouveau lanceur est alimenté par du méthane liquide, et non par une combinaison de kérosène, d’hydrogène liquide et d’oxygène comme c’était le cas au 20e siècle.

Un tel choix de propulseur présente deux avantages très importants. Premièrement, le méthane est « plus propre » que le kérosène – même si nous devons être d’accord avec Orbital Today et d’autres sources respectables pour dire que le kérosène est aussi « propre » que le carburant pouvait l’être dans les années 1960. Deuxièmement, et peut-être encore plus important pour SpaceX, le méthane peut être extrait directement sur Mars. Cela signifie que Starship n’aura pas besoin de transporter des réserves de carburant supplémentaires pour les vols de retour vers la Terre, ce qui signifie qu’il pourrait fournir une charge utile plus utile pour l’exploration de Mars.

Et cela nous amène à la question suivante, la plus intrigante : quelle est la capacité de charge de Starship ? Et comment se compare-t-il aux anciens combattants du 20e siècle ?

Comparaison de la charge utile Starship vs Saturn V

Même si SpaceX effectue encore des vols d'essai avec ses prototypes SN , il est déjà clair que la capacité de charge de Starship sera bien supérieure à celle de son prédécesseur du 20e siècle. Selon SpaceX, Starship pourra transporter entre 100 et 150 tonnes de charge utile, selon sa destination orbitale.

Alors, quelle était la capacité de la fusée Saturn V ? Il dépendait également de l'orbite et, sur de petites distances, pouvait être comparé au nouveau lanceur. La fusée la plus célèbre du XXe siècle pouvait transporter jusqu'à 140 tonnes de marchandises utiles en orbite terrestre basse (LEO). Cependant, il n'a pu livrer que 43,5 tonnes de fret en orbite translunaire. Compte tenu de cela, le nouveau bat une fois de plus l’ancien – mais il est toujours impressionnant de voir combien Saturne pourrait transporter à son apogée.

Prix ​​Starship vs Saturn V : fabrication et lancement

La capacité de charge utile à elle seule implique déjà que Starship sera plus réalisable économiquement. Il ne faut cependant pas oublier que le développement des technologies spatiales est également devenu beaucoup moins cher au cours des cinquante dernières années. Par exemple, il a fallu près de 6,5 milliards de dollars à la NASA pour développer Saturn V. Compte tenu du taux d’inflation, cela se traduit par 50 milliards de dollars en prix pour les années 2020. Et bien sûr, il y a le coût de chaque lancement : à l’époque du programme Apollo, la NASA devait débourser 185 millions de dollars pour chaque décollage de mission, ce qui équivaut aujourd’hui à 1,3 milliard de dollars. Des budgets énormes !

Heureusement pour nous, la technologie actuelle est considérablement plus rentable. Même si Starship en est encore au stade du prototype, le fondateur de SpaceX, Elon Musk, affirme que le prix du développement se situerait entre 5 et 10 milliards de dollars. Gardez à l’esprit que SN sera entièrement réutilisable, alors que chaque étage de rappel Saturn V a dû être construit à partir de zéro pour chaque nouveau lancement – ​​c’est donc un autre point budgétaire à retenir. Le coût estimé du lancement de SN devrait être bien moins cher – entre 1,5 et 2 millions de dollars.

Maintenant, qu’en est-il de la durabilité du lancement et de l’impact environnemental ? Eh bien, il n’y a pas moyen de cacher l’éléphant dans cette pièce : les lancements de fusées sont toujours nocifs pour l’environnement. Mais, comme nous l'avons déjà mentionné, le méthane qui devrait alimenter les vaisseaux spatiaux est un polluant plus doux qui peut également être extrait sur Mars sans exploiter les ressources de notre planète. Bien sûr, la question de l’exploitation des ressources spatiales suscite un doute raisonnable – mais c’est une histoire pour un autre jour.

À l’heure actuelle, compte tenu de cette comparaison rapide entre Starship et Saturn V, il devient évident que l’humanité a fait des progrès impressionnants dans la construction de fusées. D’un autre côté, les réalisations actuelles sont étayées par des conceptions marquantes du XXe siècle, dont Saturne est l’exemple le plus impressionnant.